[發(fā)明專利]一種PCB單邊環(huán)孔的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310386719.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103442530A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周定忠;陳光宏;庾文武;李偉保
• 申請（專利權(quán)）人: 勝華電子（惠陽）有限公司;勝宏科技（惠州）股份有限公司
• 主分類號: H05K3/42
• 分類號: H05K3/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕;陳文福

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PCB單邊環(huán)孔的制作方法。

背景技術(shù)

BGA的全稱是Ball?Grid?Array（球柵陣列結(jié)構(gòu)的PCB），它是集成電路采用有機(jī)載板的一種封裝法。由于BGA自身結(jié)構(gòu)的特殊性，要求封裝面積必須非常小。為了進(jìn)一步縮小封裝面積，人們嘗試通過使用單邊環(huán)孔替代傳統(tǒng)的雙邊環(huán)孔的方式。但現(xiàn)有技術(shù)只能加工雙邊環(huán)孔，并沒有單邊環(huán)孔的加工方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明為上述解決的技術(shù)問題，提供一種PCB單邊環(huán)孔及其制作方法，能夠滿足BGA及普通PCB越來越高的密集度要求，使得制備密集度更高的BGA及普通PCB成為可能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種PCB單邊環(huán)孔的制作方法，包括鉆孔和設(shè)計菲林，所述鉆孔包括在PCB板材預(yù)定位置鉆取用于制作單邊環(huán)孔的一個或多個過孔，設(shè)計菲林包括根據(jù)預(yù)定線路在菲林上設(shè)計線路布置圖，及在菲林上設(shè)置與所述過孔一一對應(yīng)的擋光單元。

本方法能制備理想的單邊環(huán)孔，且僅在傳統(tǒng)的過孔制作方法的基礎(chǔ)上，調(diào)整菲林工序，在傳統(tǒng)的菲林上添加與上述過孔一一對應(yīng)的擋光單元。通過這一系列的擋光單元，就可完成單邊環(huán)孔的制備。由此方法制作而成的單邊環(huán)孔在BGA位置可以節(jié)省大量空間，當(dāng)BGA越來越密集以及各種電路板也越來越密集時，此類單邊環(huán)孔便可滿足市場需求。

PCB單邊環(huán)孔的制備原理：感光膜由于擋光單元的阻擋無法吸光，在顯影工序中，該處感光膜被褪去，露出銅層；緊接著是圖電，對裸露的銅層加厚，并在表面鍍上錫層，再經(jīng)褪膜、蝕刻、褪錫等傳統(tǒng)工序，單邊環(huán)孔的制作便完成了。

所述擋光單元為能在曝光時阻擋感光膜吸光的擋光陰影，且擋光陰影的形狀與所述過孔相同。

上述擋光單元為菲林上的一塊陰影，陰影的形狀與其對應(yīng)的過孔相同。此陰影能夠在曝光時，阻止其對應(yīng)的感光膜部分接觸光線，避免感光膜吸光而變化，保證此部分感光膜在顯影工序中消失，以及后續(xù)的圖電等工序正常進(jìn)行。

當(dāng)所述過孔為圓孔時，所述擋光單元為圓形擋光陰影，且圓形擋光陰影的直徑與過孔直徑、PCB板材銅厚滿足下列關(guān)系：

設(shè)圓形擋光陰影直徑為X、過孔直徑為Y、PCB板材銅厚為Z，

??當(dāng)Z為1/3OZ時，則X=Y+0.25mil;

????Z為1/2OZ時，則X=Y+0.5mil;

????Z為1×n（n大于或等于1）OZ時，則X=Y+n-0.25mil。

為了進(jìn)一步保證單邊環(huán)孔具有優(yōu)秀的品質(zhì)：僅一側(cè)設(shè)有銅環(huán)、銅壁厚度與銅環(huán)厚度相同、銅壁在無銅環(huán)一側(cè)的端面與孔壁平齊、PCB單邊環(huán)孔的銅壁與孔壁貼合緊密，發(fā)明人提供了上述的具體制備數(shù)據(jù)。

由于蝕刻工序中無法避免側(cè)蝕的發(fā)生，如果菲林上未設(shè)置擋光單元、且該擋光單元直徑較孔壁直徑補(bǔ)償值滿足上述關(guān)系，則在蝕刻時，單邊環(huán)孔的銅壁會由于側(cè)蝕而損毀，銅壁不完整就意味著過孔線路不通暢，嚴(yán)重影響PCB的品質(zhì)。

底銅厚度為1OZ（即1盎司），孔壁直徑為0.25mm，則擋光單元直徑較孔壁直徑補(bǔ)償值為0.75mil，即擋光單元直徑為0.27mm。由于1mil=0.0254mm，則0.75mil≈0.02mm。由于擋光單元較孔壁直徑僅大0.02mm，因此，單邊環(huán)孔該側(cè)在蝕刻工序前，設(shè)有長度為0.02mm的錫層。在不發(fā)生側(cè)蝕的理想狀態(tài)下，單邊環(huán)孔最終應(yīng)為一側(cè)設(shè)有寬度為0.02mm的小銅環(huán)，另一側(cè)設(shè)有常規(guī)的銅環(huán)。但是，由于蝕刻工序無法避免側(cè)蝕的發(fā)生，寬度為0.02mm的小銅環(huán)被側(cè)蝕而消失。

為了進(jìn)一步保證所述小銅環(huán)正好被完全側(cè)蝕，發(fā)明人對側(cè)蝕的速度進(jìn)行了多方面的研究，并測得側(cè)蝕速度的波動范圍。根據(jù)此側(cè)蝕速度，并配合準(zhǔn)確的時間，就能通過蝕刻工序中側(cè)蝕的作用，完整的去除所述小銅環(huán)，且保證去除小銅環(huán)的同時，不會破壞銅壁的結(jié)構(gòu)。

由于所述擋光單元直徑較孔壁直徑大，感光膜上未吸光區(qū)也比孔壁直徑大，因此不會發(fā)生感光膜碎裂及感光膜堵孔的現(xiàn)象，可以確保圖電時，藥水具有足夠的貫穿性從而能保證孔內(nèi)的銅厚。

所述PCB單邊環(huán)孔的制作方法還包括對PCB板材進(jìn)行曝光之前，對菲林、感光膜、PCB板材通過五點定位，所述五點定位包括在菲林、感光膜、PCB板材的中心及邊緣四角上分別設(shè)置一個定位孔，菲林中心及邊緣四角上的定位孔與感光膜、PCB板材中心及邊緣四角上的定位孔一一對應(yīng)。

五點對位法，簡潔方便且定位效果優(yōu)秀，保證菲林、感光膜、PCB板材在各個方向上都不發(fā)生偏移。